CN111490688A - 电压转换器 - Google Patents

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Abstract

本公开题为“电压转换器”。本文公开了一种用于将AC电压转换为DC电压的转换器，所述转换器包括：第一H桥电路，所述第一H桥电路包括第一AC端子(601)、第二AC端子(602)、第一DC端子(614)和第二DC端子(616)，所述第一AC端子用于接收AC电压；第二H桥电路，所述第二H桥电路包括第一AC端子(623)、第二AC端子(622)、第一DC端子(615)和第二DC端子(617)，所述第一AC端子用于接收AC电压；隔离块(613)，所述隔离块被布置在所述第一H桥电路的所述第二AC端子(602)与所述第二H桥电路的所述第二AC端子(622)之间；以及所述转换器的DC电压输出，所述DC电压输出具有第一端子和第二端子；其中：所述DC电压输出的所述第一端子连接到所述第一H桥电路的所述第一DC端子(614)和所述第二H桥电路的所述第一DC端子(615)；并且所述DC电压输出的所述第二端子连接到所述第一H桥电路的所述第二DC端子(616)和所述第二H桥电路的所述第二DC端子(617)。

Description

电压转换器
技术领域
本公开涉及AC电压到DC电压的转换。实施方案可以提供一种用于从飞行器上的发电机的AC输出产生DC电源的单级转换器。
发明内容
根据第一方面，提供了一种用于将AC电压转换为DC电压的转换器，该转换器包括：第一H桥电路，该第一H桥电路包括第一AC端子、第二AC端子、第一DC端子和第二DC端子，该第一AC端子用于接收AC电压；第二H桥电路，该第二H桥电路包括第一AC端子、第二AC端子、第一DC端子和第二DC端子，该第一AC端子用于接收AC电压；隔离块，该隔离块被布置在第一H桥电路的第二AC端子与第二H桥电路的第二AC端子之间；以及转换器的DC电压输出，该DC电压输出具有第一端子和第二端子；其中：该DC电压输出的第一端子连接到第一H桥电路的第一DC端子和第二H桥电路的第一DC端子；并且该DC电压输出的第二端子连接到第一H桥电路的第二DC端子和第二H桥电路的第二DC端子。
根据第二方面，提供了一种用于将AC电压转换为DC电压的转换器，该转换器包括：第一H桥电路，该第一H桥电路包括第一AC端子、第二AC端子、第一DC端子和第二DC端子，该第一AC端子用于接收AC电压；第二H桥电路，该第二H桥电路包括第一AC端子、第二AC端子、第一DC端子和第二DC端子，该第一AC端子用于接收AC电压；隔离块，该隔离块被布置在第一H桥电路的第二AC端子与第二H桥电路的第二AC端子之间；以及转换器的DC电压输出，该DC电压输出具有第一端子和第二端子；其中：第一H桥电路的第二DC端子连接到第二H桥电路的第一DC端子；该DC电压输出的第一端子连接到第一H桥电路的第一DC端子；并且该DC电压输出的第二端子连接到第二H桥电路的第二DC端子。
在第一方面和/或第二方面中，该第一H桥电路可以包括：第一H桥电路的第一开关，其中该第一开关被布置在第一H桥电路的第一AC端子与第一H桥电路的第一DC端子之间；第一H桥电路的第二开关，其中该第二开关被布置在第一H桥电路的第一AC端子与第一H桥电路的第二DC端子之间；第一H桥电路的第三开关，其中该第三开关被布置在第一H桥电路的第二AC端子与第一H桥电路的第一DC端子之间；以及第一H桥电路的第四开关，其中该第四开关被布置在第一H桥电路的第二AC端子与第一H桥电路的第二DC端子之间；并且其中该第二H桥电路包括：该第二H桥电路的第一开关，其中该第一开关被布置在第二H桥电路的第二AC端子与第二H桥电路的第一DC端子之间；第二H桥电路的第二开关，其中该第二开关被布置在第二H桥电路的第二AC端子与第二H桥电路的第二DC端子之间；第二H桥电路的第三开关，其中该第三开关被布置在第二H桥电路的第一AC端子与第二H桥电路的第一DC端子之间；以及第二H桥电路的第四开关，其中该第四开关被布置在第二H桥电路的第一AC端子与第二H桥电路的第二DC端子之间。
在第一方面和/或第二方面中，第一H桥电路的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关中的一个或多个可以包括晶体管和/或二极管；并且/或者第二H桥电路的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关中的一个或多个可以包括晶体管和/或二极管。
在第一方面和/或第二方面中，该第一H桥电路可以包括被布置在第一H桥电路的第一DC端子与第二DC端子之间的电容器；并且/或者第二H桥电路可以包括被布置在第二H桥电路的第一DC端子与第二DC端子之间的电容器。
在第一方面和/或第二方面中，隔离块可以是变压器。
在第一方面和/或第二方面中：变压器的第一侧的第一端子可以连接到第一H桥电路的第二AC端子；变压器的第一侧的第二端子可以连接到转换器的AC电压输入；变压器的第二侧的第一端子可以连接到第二H桥电路的第二AC端子；并且变压器的第二侧的第二端子可以连接到第二H桥电路的第一AC端子。
在第一方面和/或第二方面中，转换器可以包括一个或多个移相器；其中在使用中，在第一H桥电路的第一AC端子与第二AC端子之间存在第一AC电压；在第二H桥电路的第一AC端子与第二AC端子之间存在第二AC电压；并且一个或多个移相器被布置成控制第一AC电压与第二AC电压之间的相位差。
在第一方面和/或第二方面中，转换器还可包括开关控制器；其中在使用中，第一H桥电路中的开关中的一个或多个和/或第二H桥电路中的开关中的一个或多个的切换时间取决于开关控制器。
根据第三方面，提供了一种用于根据AC电压来提供DC电压的转换器系统，该转换器系统包括：转换器系统的DC输出，该DC输出具有第一端子和第二端子；以及：多个根据第一方面的转换器或多个根据第二方面的转换器中的任一者；其中：多个转换器中的每一个被布置成接收AC电压；转换器系统的DC输出的第一端子连接到每个转换器的DC电压输出的第一端子；并且转换器系统的DC输出的第二端子连接到每个转换器的DC电压输出的第二端子。
在第三方面中，转换器系统还可包括被布置在转换器系统的DC输出的第一端子与转换器系统的DC输出的第二端子之间的电容器。
根据第四方面，提供了一种DC电源，该DC电源包括AC发电机和根据第三方面的转换器系统，其中：转换器系统所包括的转换器的数量与AC发电机的输出相位的数量相同；并且转换器系统的每个转换器被布置成从AC发电机的不同输出相位接收AC电压。
在第四方面中，转换器系统所包括的转换器的数量可以是三个。
根据第五方面，提供了一种气体涡轮引擎系统，该气体涡轮引擎系统包括：气体涡轮引擎；以及根据第四方面的DC电源；其中该气体涡轮引擎被布置成驱动DC电源的AC发电机。
在第五方面中，该气体涡轮可以用于飞行器并且包括：引擎核心，该引擎核心包括涡轮、压缩机和将该涡轮连接到该压缩机的芯轴；风扇，所述风扇位于所述引擎核心的上游，所述风扇包括多个风扇叶片；以及齿轮箱，该齿轮箱接收来自芯轴的输入并将驱动输出至风扇，以便以比芯轴低的旋转速度驱动风扇。
在第五方面中：该涡轮可以是第一涡轮，该压缩机可以是第一压缩机，并且该芯轴可以是第一芯轴；所述引擎核心还可包括第二涡轮、第二压缩机和将所述第二涡轮连接到所述第二压缩机的第二芯轴；并且该第二涡轮、第二压缩机和第二芯轴可被布置成以比第一芯轴高的旋转速度旋转。
根据第六方面，提供了一种用于提供DC电源的方法，该方法包括：由根据第一方面和/或第二方面的转换器接收AC电压，或者由根据第三方面的转换器系统接收AC电压；根据每个所接收的AC电压来生成DC电压；以及输出所产生的DC电压。
如本文其他地方所述，本公开可涉及气体涡轮引擎。此类气体涡轮引擎可包括引擎核心，该引擎核心包括涡轮、燃烧器、压缩机和将该涡轮连接到该压缩机的芯轴。此类气体涡轮引擎可包括位于引擎核心的上游的(具有风扇叶片的)风扇。
本公开的布置结构可以特别但并非排他地有益于经由齿轮箱驱动的风扇。因此，该气体涡轮引擎可包括齿轮箱，该齿轮箱接收来自芯轴的输入并将驱动输出至风扇，以便以比芯轴低的旋转速度来驱动风扇。至齿轮箱的输入可直接来自芯轴或者间接地来自芯轴，例如经由正齿轮轴和/或齿轮。芯轴可将涡轮和压缩机刚性地连接，使得涡轮和压缩机以相同的速度旋转(其中，风扇以更低的速度旋转)。
如本文所述和/或所要求保护的气体涡轮引擎可具有任何合适的通用架构。例如，气体涡轮引擎可具有将涡轮和压缩机连接的任何所需数量的轴，例如一个轴、两个轴或三个轴。仅以举例的方式，连接到芯轴的涡轮可以是第一涡轮，连接到芯轴的压缩机可以是第一压缩机，并且芯轴可以是第一芯轴。该引擎核心还可包括第二涡轮、第二压缩机和将第二涡轮连接到第二压缩机的第二芯轴。该第二涡轮、第二压缩机和第二芯轴可被布置成以比第一芯轴高的旋转速度旋转。
在此类布置结构中，第二压缩机可轴向定位在第一压缩机的下游。该第二压缩机可被布置成(例如直接接收，例如经由大致环形的管道)从第一压缩机接收流。
齿轮箱可被布置成由被配置成(例如在使用中)以最低旋转速度旋转的芯轴(例如上述示例中的第一芯轴)来驱动。例如，该齿轮箱可被布置成仅由被配置成(例如在使用中)以最低旋转速度旋转的芯轴(例如，在上面的示例中，仅第一芯轴，而不是第二芯轴)来驱动。另选地，该齿轮箱可被布置成由任何一个或多个轴驱动，该任何一个或多个轴例如为上述示例中的第一轴和/或第二轴。
该齿轮箱可以是减速齿轮箱(因为风扇的输出比来自芯轴的输入的旋转速率低)。可以使用任何类型的齿轮箱。例如，齿轮箱可以是“行星式”或“恒星”齿轮箱，如本文别处更详细地描述。该齿轮箱可具有任何期望的减速比(定义为输入轴的旋转速度除以输出轴的旋转速度)，例如大于2.5，例如在3至4.2的范围内，例如，大约或至少为3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1或4.2。例如，齿轮传动比可以介于前一句中的任何两个值之间。较高的齿轮传动比可能更适合“行星”式齿轮箱。在一些布置结构中，该齿轮传动比可在这些范围之外。
在如本文所述和/或所要求保护的任何气体涡轮引擎中，燃烧器可被轴向设置在风扇和一个或多个压缩机的下游。例如，在提供第二压缩机的情况下，燃烧器可直接位于第二压缩机的下游(例如在其出口处)。以另一个示例的方式，在提供第二涡轮的情况下，可将燃烧器出口处的流提供至第二涡轮的入口。该燃烧器可设置在一个或多个涡轮的上游。
该压缩机或每个压缩机(例如，如上所述的第一压缩机和第二压缩机)可包括任何数量的级，例如多个级。每一级可包括一排转子叶片和一排定子轮叶，该排定子轮叶可为可变定子轮叶(因为该排定子轮叶的入射角可以是可变的)。该排转子叶片和该排定子轮叶可彼此轴向偏移。
该涡轮或每个涡轮(例如，如上所述的第一涡轮和第二涡轮)可包括任何数量的级，例如多个级。每一级可包括一排转子叶片和一排定子轮叶。该排转子叶片和该排定子轮叶可彼此轴向偏移。
每个风扇叶片可被限定为具有径向跨度，该径向跨度从径向内部气体洗涤位置或0％跨度位置处的根部(或毂部)延伸到100％跨度位置处的尖端。该毂部处的风扇叶片的半径与尖端处的风扇叶片的半径的比率可小于(或大约为)以下中的任何一个：0.4、0.39、0.38、0.37、0.36、0.35、0.34、0.33、0.32、0.31、0.3、0.29、0.28、0.27、0.26或0.25。该毂部处的风扇叶片的半径与尖端处的风扇叶片的半径的比率可在由前一句中的任何两个值限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。这些比率通常可称为毂部-尖端比率。毂部处的半径和尖端处的半径都可以在叶片的前缘(或轴向最前)部分处测量。当然，毂部-尖端比率指的是风扇叶片的气体洗涤部分，即径向地在任何平台外部的部分。
可在引擎中心线和风扇叶片的前缘处的尖端之间测量该风扇的半径。风扇直径(可能只是风扇半径的两倍)可大于(或大约为)以下中的任何一个：20cm、230cm、240cm、250cm(约100英寸)、260cm、270cm(约105英寸)、280cm(约110英寸)、290cm(约115英寸)、300cm(约120英寸)、310cm、320cm(约125英寸)、330cm(约130英寸)、340cm(约135英寸)、350cm、360cm(约140英寸)、370cm(约145英寸)、380cm(约150英寸)、390cm(约155英寸)、400cm、410cm(约160英寸)或420cm(约165英寸)。风扇直径可在由前一句中的任何两个值限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。
风扇的旋转速度可以在使用中变化。一般来讲，对于具有较大直径的风扇，旋转速度较低。仅以非限制性示例的方式，风扇在巡航条件下的旋转速度可小于2500rpm，例如小于2300rpm。仅以另外的非限制性示例的方式，对于风扇直径在220cm至300cm(例如，230cm至270cm)范围内的引擎，在巡航条件下风扇的旋转速度可在1700rpm至2500rpm的范围内，例如在1800rpm至2300rpm的范围内，例如在1900rpm至2100rpm的范围内。仅以另外的非限制性示例的方式，对于风扇直径在320cm至380cm范围内的引擎，在巡航条件下风扇的旋转速度可在1200rpm至2000rpm的范围内，例如在1300rpm至1800rpm的范围内、例如在1400rpm至1600rpm的范围内。
在使用气体涡轮引擎时，(具有相关联的风扇叶片的)风扇围绕旋转轴线旋转。该旋转导致风扇叶片的尖端以速度U尖端移动。风扇叶片13对流所做的功导致流的焓升dH。风扇尖端负载可被定义为dH/U尖端 2，其中dH是跨风扇的焓升(例如1-D平均焓升)，并且U尖端是风扇尖端的(平移)速度，例如在尖端的前缘处(可被定义为前缘处的风扇尖端半径乘以角速度)。在巡航条件下的风扇尖端负载可大于(或大约为)以下中的任何一个：0.28、0.29、0.3、0.31、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39或0.4(本段中的所有单位为Jkg-1K-1/(ms-1)2)。风扇尖端负载可在由前一句中的任何两个值限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。
根据本公开的气体涡轮引擎可具有任何期望的旁路比率，其中该旁路比率被定义为在巡航条件下穿过旁路管道的流的质量流率与穿过核心的流的质量流率的比率。在一些布置结构中，该旁路比率可大于(或大约为)以下中的任何一个：10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5或20。该旁路比率可在由前一句中的任何两个值限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。该旁路管道可以是基本上环形的。该旁路管道可位于引擎核心的径向外侧。旁路管道的径向外表面可以由短舱和/或风扇壳体限定。
本文中描述和/或要求保护的气体涡轮引擎的总压力比可被定义为风扇上游的滞止压力与最高压力压缩机出口处的滞止压力(进入燃烧器之前)之比。以非限制性示例的方式，如本文所述和/或所要求保护的气体涡轮引擎在巡航时的总压力比可大于(或大约为)以下中的任何一个：35、40、45、50、55、60、65、70、75。总压力比可在由前一句中的任何两个值限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。
引擎的比推力可被定义为引擎的净推力除以穿过引擎的总质量流量。在巡航条件下，本文中描述和/或要求保护的引擎的比推力可小于(或大约为)以下中的任何一个：110Nkg-1s、105Nkg-1s、100Nkg-1s、95Nkg-1s、90Nkg-1s、85Nkg-1s或80Nkg-1s。比推力可在由前一句中的任何两个值限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。与传统的气体涡轮引擎相比，此类引擎可能特别高效。
如本文所述和/或所要求保护的气体涡轮引擎可具有任何期望的最大推力。仅以非限制性示例的方式，如本文所述和/或受权利要求书保护的气体涡轮可产生至少为(或大约为)以下中的任何一个的最大推力：160kN、170kN、180kN、190kN、200kN、250kN、300kN、350kN、400kN、450kN、500kN或550kN。最大推力可在由前一句中的任何两个值限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。上面提到的推力可为在标准大气条件下、在海平面处、加上15℃(环境压力101.3kPa，温度30℃)、引擎静止时的最大净推力。
在使用中，高压涡轮的入口处的流的温度可能特别高。该温度，可被称为TET，可在燃烧器的出口处测量，例如刚好在自身可被称为喷嘴导向轮叶的第一涡轮轮叶的上游。在巡航时，TET可至少为(或大约为)以下中的任何一个：1400K、1450K、1500K、1550K、1600K或1650K。巡航时的TET可以在由前一句中的任何两个值限定的包括范围内(即，这些值可形成上限或下限)。引擎使用中的最大TET可例如至少为(或大约为)以下中的任何一个：1700K、1750K、1800K、1850K、1900K、1950K或2000K。最大TET可在由前一句中的任何两个值限定的包括范围内(即，这些值可形成上限或下限)。可以例如在高推力条件下发生最大TET，例如在最大起飞(MTO)条件下发生最大TET。
本文中描述和/或要求保护的风扇叶片和/或风扇叶片的翼面部分可由任何合适的材料或材料组合来制造。例如，风扇叶片和/或翼面的至少一部分可至少部分地由复合材料来制造，该复合材料为例如金属基质复合材料和/或有机基质复合材料，诸如碳纤维。以另外的示例的方式，风扇叶片和/或翼面的至少一部分可以至少部分地由金属来制造，该金属为诸如基于钛的金属或基于铝的材料(诸如铝锂合金)或基于钢的材料。风扇叶片可包括使用不同材料制造的至少两个区域。例如，风扇叶片可具有保护性前缘，该保护性前缘可使用比叶片的其余部分更好地抵抗(例如，来自鸟类、冰或其他材料的)冲击的材料来制造。此类前缘可以例如使用钛或基于钛的合金来制造。因此，仅以举例的方式，该风扇叶片可具有碳纤维或具有带钛前缘的基于铝的主体(诸如铝锂合金)。
如本文所述和/或所要求保护的风扇可包括中央部分，风扇叶片可从该中央部分例如在径向上延伸。该风扇叶片可以任何期望的方式附接到中央部分。例如，每个风扇叶片可包括固定件，该固定件可与毂部(或盘状部)中的对应狭槽接合。仅以举例的方式，此类固定件可以是燕尾形式的，其可以插入和/或接合毂部/盘状部中对应的狭槽，以便将风扇叶片固定到毂部/盘状部。以另外的示例的方式，该风扇叶片可与中央部分一体地形成。此类布置结构可被称为整体叶盘或整体叶环。可使用任何合适的方法来制造此类整体叶盘或整体叶环。例如，风扇叶片的至少一部分可由块状物来加工而成，以及/或者风扇叶片的至少部分可通过焊接(诸如线性摩擦焊接)来附接到毂部/盘状部。
本文中描述和/或要求保护的气体涡轮引擎可能或可能不设有可变面积喷嘴(VAN)。此类可变面积喷嘴可允许旁路管道的出口面积在使用中变化。本公开的一般原理可应用于具有或不具有VAN的引擎。
如本文所述和/或要求保护的气体涡轮的风扇可具有任何期望数量的风扇叶片，例如14、16、18、20、22、24或26个风扇叶片。
如本文所用，巡航条件可指气体涡轮引擎所附接的飞行器的巡航条件。此类巡航条件通常可被定义为巡航中期的条件，例如飞行器和/或引擎在爬升顶点和下降起点之间的中点(就时间和/或距离而言)处所经历的条件。
仅以举例的方式，巡航条件下的前进速度可为从0.7马赫至0.9马赫的范围内的任何点，例如0.75至0.85、例如0.76至0.84、例如0.77至0.83、例如0.78至0.82、例如0.79至0.81、例如大约0.8马赫、大约0.85马赫或0.8至0.85的范围内。这些范围内的任何单一速度可以是巡航条件。对于某些飞行器，巡航条件可能超出这些范围，例如低于0.7马赫或高于0.9马赫。
仅以举例的方式，巡航条件可对应于在以下范围内的高度处的标准大气条件：10000m至15000m，例如在10000m至12000m的范围内，例如在10400m至11600m(约38000英尺)的范围内，例如在10500m至11500m的范围内，例如在10600m至11400m的范围内，例如在10700m(约35000英尺)至11300m的范围内，例如在10800m至11200m的范围内，例如在10900m至11100m的范围内，例如大约11000m。巡航条件可对应于在这些范围内的任何给定高度处的标准大气条件。
仅以举例的方式，巡航条件可对应于：前进马赫数为0.8；压力23000Pa；并且温度为-55℃。
如本文中任何地方所用，“巡航”或“巡航条件”可指空气动力学设计点。此类空气动力学设计点(或ADP)可对应于风扇被设计用于操作的条件(包括例如马赫数、环境条件和推力要求中的一者或多者)。例如，这可能指风扇(或气体涡轮引擎)被设计成具有最佳效率的条件。
在使用中，本文中描述和/或要求保护的气体涡轮引擎可在本文别处定义的巡航条件下操作。此类巡航条件可通过飞行器的巡航条件(例如，巡航中期条件)来确定，至少一个(例如2个或4个)气体涡轮引擎可以安装在该飞行器上以提供推进推力。
本领域的技术人员将理解，除非相互排斥，否则关于任何一个上述方面描述的特征或参数可应用于任何其他方面。此外，除非相互排斥，否则本文中描述的任何特征或参数可应用于任何方面以及/或者与本文中描述的任何其他特征或参数组合。
附图说明
现在将参考附图仅以举例的方式来描述实施方案，其中：
图1是气体涡轮引擎的截面侧视图；
图2是气体涡轮引擎的上游部分的特写截面侧视图；
图3是用于气体涡轮引擎的齿轮箱的局部剖视图；
图4示出了已知的两级电压转换器；
图5示出了已知的单级电压转换器；
图6示出了根据第一实施方案的单级电压转换器；
图7A和图7B示出了电流路径；
图8示出了AC电压对相移的依赖性；
图9A和图9B示出了电流路径；以及
图10示出了根据第二实施方案的单级电压转换器。
具体实施方式
现在将参考附图讨论本公开的方面和实施方案。另外的方面和实施方案对于本领域的技术人员而言是显而易见的。
图1示出了具有主旋转轴线9的气体涡轮引擎10。引擎10包括进气口12和推进式风扇23，该推进式风扇产生两股气流：核心气流A和旁路气流B。气体涡轮引擎10包括接收核心气流A的核心11。引擎核心11以轴流式串联包括低压压缩机14、高压压缩机15、燃烧设备16、高压涡轮17、低压涡轮19和核心排气喷嘴20。短舱21围绕气体涡轮引擎10并限定旁路管道22和旁路排气喷嘴18。旁路气流B流过旁路管道22。风扇23经由轴26和周转齿轮箱30附接到低压涡轮19并由该低压涡轮驱动。
在使用中，核心气流A由低压压缩机14加速和压缩，并被引导至高压压缩机15中以进行进一步的压缩。从高压压缩机15排出的压缩空气被引导至燃烧设备16中，在该燃烧设备中压缩空气与燃料混合，并且混合物被燃烧。然后，所得的热燃烧产物在通过喷嘴20排出之前通过高压涡轮和低压涡轮17、19膨胀，从而驱动高压涡轮和低压涡轮17、19以提供一些推进推力。高压涡轮17通过合适的互连轴27来驱动高压压缩机15。风扇23通常提供大部分推进推力。周转齿轮箱30是减速齿轮箱。
图2中示出了齿轮传动风扇气体涡轮引擎10的示例性布置结构。低压涡轮19(参见图1)驱动轴26，该轴26联接到周转齿轮布置结构30的太阳轮或太阳齿轮28。在太阳齿轮28的径向向外处并与该太阳齿轮相互啮合的是多个行星齿轮32，该多个行星齿轮通过行星架34联接在一起。行星架34约束行星齿轮32以同步地围绕太阳齿轮28进动，同时使每个行星齿轮32绕其自身轴线旋转。行星架34经由连杆36联接到风扇23，以便驱动该风扇围绕引擎轴线9旋转。在行星齿轮32的径向向外处并与该行星齿轮相互啮合的是齿圈或环形齿轮38，其经由连杆40联接到固定支撑结构24。
需注意，本文中使用的术语“低压涡轮”和“低压压缩机”可分别表示最低压力涡轮级和最低压力压缩机级(即，不包括风扇23)，和/或通过在引擎中具有最低旋转速度的互连轴26(即，不包括驱动风扇23的齿轮箱输出轴)连接在一起的涡轮级和压缩机级。在一些文献中，本文中提到的“低压涡轮”和“低压压缩机”可被另选地称为“中压涡轮”和“中压压缩机”。在使用此类另选命名的情况下，风扇23可被称为第一或最低压力的压缩级。
在图3中以举例的方式更详细地示出了周转齿轮箱30。太阳齿轮28、行星齿轮32和环形齿轮38中的每一者包括围绕其周边以用于与其他齿轮相互啮合的齿。然而，为清楚起见，图3中仅示出了齿的示例性部分。示出了四个行星齿轮32，但是对本领域的技术人员显而易见的是，可以在要求保护的发明的范围内提供更多或更少的行星齿轮32。行星式周转齿轮箱30的实际应用通常包括至少三个行星齿轮32。
在图2和图3中以举例的方式示出的周转齿轮箱30是行星式的，其中行星架34经由连杆36联接到输出轴，其中环形齿轮38被固定。然而，可使用任何其他合适类型的周转齿轮箱30。以另一个示例的方式，周转齿轮箱30可以是恒星布置结构，其中行星架34保持固定，允许环形齿轮(或齿圈)38旋转。在此类布置结构中，风扇23由环形齿轮38驱动。以另一个另选示例的方式，齿轮箱30可以是差速齿轮箱，其中环形齿轮38和行星架34均被允许旋转。
应当理解，图2和图3中所示的布置结构仅是示例性的，并且各种另选方案都在本公开的范围内。仅以举例的方式，可使用任何合适的布置结构来将齿轮箱30定位在引擎10中和/或用于将齿轮箱30连接到引擎10。以另一个示例的方式，齿轮箱30与引擎10的其他部件(诸如输入轴26、输出轴和固定结构24)之间的连接件(诸如图2示例中的连杆36、40)可具有任何期望程度的刚度或柔性。以另一个示例的方式，可使用引擎的旋转部件和固定部件之间(例如，在来自齿轮箱的输入轴和输出轴与固定结构诸如齿轮箱壳体之间)的轴承的任何合适的布置结构，并且本公开不限于图2的示例性布置结构。例如，在齿轮箱30具有恒星布置结构(如上所述)的情况下，技术人员将容易理解，输出连杆和支撑连杆以及轴承位置的布置结构通常不同于图2中以举例的方式示出的布置结构。
因此，本公开延伸到具有齿轮箱类型(例如恒星或行星齿轮)、支撑结构、输入和输出轴布置结构以及轴承位置中的任何布置结构的气体涡轮引擎。
可选地，齿轮箱可驱动附加的和/或另选的部件(例如，中压压缩机和/或增压压缩机)。
本公开可应用的其他气体涡轮引擎可具有另选配置。例如，此类引擎可具有另选数量的压缩机和/或涡轮和/或另选数量的互连轴。以另外的示例的方式，图1中所示的气体涡轮引擎具有分流喷嘴18、20，这意味着穿过旁路管道22的流具有自己的喷嘴18，该喷嘴与核心排气喷嘴20分开并沿径向位于该核心排气喷嘴的外部。然而，这不是限制性的，并且本公开的任何方面也可应用于如下引擎，在该引擎中，穿过旁路管道22的流和穿过核心11的流在可被称为混流喷嘴的单个喷嘴之前(或上游)混合或组合。一个或两个喷嘴(无论是混合的还是分流的)可具有固定的或可变的面积。虽然所描述的示例涉及涡轮风扇引擎，但是本公开可应用于例如任何类型的气体涡轮引擎，诸如开放式转子(其中风扇级未被短舱围绕)或例如涡轮螺旋桨引擎。在一些布置结构中，气体涡轮引擎10可不包括齿轮箱30。
气体涡轮引擎10的几何形状及其部件由传统的轴系限定，包括轴向(与旋转轴线9对准)、径向(在图1中从下到上的方向)和周向(垂直于图1视图中的页面)。轴向、径向和周向相互垂直。
飞行器需要电源来为机载电气系统供电。电源通常以AC电压电源的形式产生，然后通过将AC电压转换成DC电压而被转换成DC电压电源。产生AC电压电源的功率源可以是发电机，诸如同步电机，其可以是具有绕线磁场的永磁(PM)电机或者不具有永磁体而在转子上具有一个或多个电磁体的绕线磁极式同步电机。发电机的输出电功率可以是120kW。从发电机输出的AC电压的频率可以在100Hz-1000Hz或更高的范围内。对于大型民用飞机，诸如A380、B787和A350，AC电压的频率可以是400Hz-800Hz。DC电源可以是270VDC电源或540VDC电源。
当发电机的速度和/或DC电源上的负载变化时，AC到DC转换器的使用允许控制DC电压的幅度。为了使转换器适合在飞行器上使用，转换器应当是紧凑且重量轻的。
对于低功率应用，来自转换器的输出DC电压以及发电机的峰值交流电压可以具有相似的幅度，并且6开关转换器可以用于AC到DC转换级。然而，这种转换器的用途不适合高功率应用(诸如当需要120kW电源时)，因为在提供转换器的良好性能与提供发电机的良好性能之间存在折衷。
图4示出了正用于从120kW PM发电机产生270VDC电源的转换器的已知设计。为了提供发电机的良好性能，发电机被设计成与从540VDC总线(即±270VDC)馈电的转换器连接。然后，来自转换器的输出被输入到DC到DC转换级，该转换级将540VDC降压到270VDC。
使用图4所示的AC到DC转换器来直接提供270VDC输出(即±135VDC)并且不具有用于降低DC电压的单独级的替代单级方法需要发电机和转换器的非常高的电流设计。峰值电流将是592A，这增加了功率损耗，并且需要大直径的绕组导体和电缆。这种单级转换器所需的发电机可能需要在重量和体积上都比使用图4所示的两级转换器时所需的发电机大20％。
图4所示的两级转化的问题在于，每一级的效率可以是97％，因此总效率可能仅为94％。6％的功率损耗以热量的形式消耗，这提高了对热管理系统(诸如散热器和/或流体冷却)的要求，并因此增加了所需设备的尺寸和重量。
图5示出了另一种已知的发电机和转换器布置结构。在图5中，发电机也是120kWPM电机，具有与图4中的发电机类似的电压和电流，并且DC输出电压是270VDC。提供了三个单相H桥转换器。
在图4中，当转换器切换时，相绕组线路到中性点电压在+270V和-270V之间转变。在图5中，当H桥转换器切换时，相绕组电压也在+270V和-270V之间转变。然而，在图5中，发电机需要隔离的绕组。也就是说，定子绕组的两端从发电机中引出，并且对于发电机的每个相位都需要两根电缆，每根电缆额定携载296A的峰值电流。
实施方案改进了上述用于根据AC电压电源提供DC电压电源的已知技术。实施方案特别适合于根据来自飞行器上的发电机的120kW AC电源输出产生270VDC电源。发电机可以是例如具有绕线磁场的PM电机，或者是不具有永磁体而在转子上具有一个或多个电磁体的绕线磁极式同步电机，如上文针对已知系统所述。
图6中示出了第一实施方案。第一实施方案包括单级AC到DC电压转换器系统。该转换器系统包括一个或多个相位转换器。发电机621的每个相位可具有相应的相位转换器。对于三相发电机621，如图6所示，转换器系统可包括三个相位转换器。
每个相位转换器是AC电压到DC电压转换器。每个相位转换器包括两个H桥电路的布置结构。每个H桥电路具有提供H桥电路的DC侧的DC端子和提供H桥电路的AC侧的AC端子。用于每个相位转换器的两个H桥电路在H桥电路的DC侧上彼此并联连接，并且在H桥电路的AC侧上彼此串联连接。这种连接布置结构有效地使AC侧上到发电机的接口处的电压加倍。AC电压的加倍导致AC电流减半。因此，发电机绕组和连接电缆可以用低规格的导线来实现，并且转换器系统中的功率损耗低于图5中所示的已知转换器。H桥电路相对于图5所示的H桥电路也可被认为是半额定H桥电路。
根据第一实施方案的转换器系统允许发电机和转换器系统的设计都适于提供高功率，例如120kW、270VDC电源。
另外，仅存在单个转换级，因此转换器系统中的功率损耗低于使用多个转换级的情况。
如图6所示，每个相位转换器包括第一H桥电路和第二H桥电路。在图6中，每个相位转换器中的上H桥电路可以是第一H桥电路，并且每个相位转换器中的下H桥电路可以是第二H桥电路。
第一H桥电路包括第一AC端子601和第二AC端子602以及第一DC端子614和第二DC端子616。第一H桥电路的第一开关604被布置在第一H桥电路的第一AC端子601与第一H桥电路的第一DC端子614之间。第一H桥电路的第二开关605被布置在第一H桥电路的第一AC端子601与第一H桥电路的第二DC端子616之间。第一H桥电路的第三开关603被布置在第一H桥电路的第二AC端子602与第一H桥电路的第一DC端子614之间。第一H桥电路的第四开关606被布置在第一H桥电路的第二AC端子602与第一H桥电路的第二DC端子616之间。
第二H桥电路包括第一AC端子623和第二AC端子622以及第一DC端子615和第二DC端子617。第二H桥电路的第一开关608被布置在第二H桥电路的第二AC端子622与第二H桥电路的第一DC端子615之间。第二H桥电路的第二开关610被布置在第二H桥电路的第二AC端子622与第二H桥电路的第二DC端子617之间。第二H桥电路的第三开关607被布置在第二H桥电路的第一AC端子623与第二H桥电路的第一DC端子615之间。第二H桥电路的第四开关609被布置在第二H桥电路的第一AC端子623与第二H桥电路的第二DC端子617之间。
每个开关可以包括晶体管和/或二极管。例如，根据H桥电路的已知实现方式，每个开关可以包括与晶体管并联布置的续流二极管。
第一H桥电路的第一AC端子601可以连接到发电机的其中一个相位的第一端部。第二H桥电路的第一AC端子623可以连接到发电机的同一相位的第二端部。如图6所示，在相位转换器的AC端子与发电机之间的连接中的一个或两个可以经由变压器实现。
第一H桥电路的第二AC端子602和第二H桥电路的第二AC端子622经由隔离块613彼此连接。隔离块613可以是用于阻挡AC端子之间的DC信号但允许AC信号通过的任何部件。隔离块613可以是例如变压器613，如图6所示。变压器613的第一侧的第一端子连接到第一H桥电路的第二AC端子602。变压器613的第一侧的第二端子连接到转换器的AC电压输入。变压器613的第二侧的第一端子连接到第二H桥电路的第二AC端子622。变压器的第二侧的第二端子连接到第二H桥电路的第一AC端子623。
每个相位转换器包括具有第一端子和第二端子的DC电压输出。DC电压输出的第一端子连接到第一H桥电路的第一DC端子614和第二H桥电路的第一DC端子615。DC电压输出的第二端子连接到第一H桥电路的第二DC端子616和第二H桥电路的第二DC端子617。
第一H桥电路可以包括被布置在其第一DC端子614与其第二DC端子616之间的电容器611。
第二H桥电路可以包括被布置在其第一DC端子615与其第二DC端子617之间的电容器612。
转换器系统可以包括上述相位转换器中的一个或多个，每个相位转换器被布置用于接收来自发电机621的AC电压。每个所接收的AC电压可以是发电机621的定子绕组的端部之间的电压。多个相位转换器中的每一个可从发电机621的相应定子绕组接收AC电压，其中每个相位转换器从不同的定子绕组接收AC电压。
转换器系统可以具有DC输出，该DC输出具有第一端子619和第二端子620。转换器系统的DC输出的第一端子619连接到每个相位转换器的DC电压输出的第一端子。转换器系统的DC输出的第二端子620连接到每个相位转换器的DC电压输出的第二端子。
转换器系统可以包括被布置在转换器系统的DC输出的第一端子619与转换器系统的DC输出的第二端子620之间的电容器618。
对于如图6所示的转换器系统，可以是三相PM发电机的发电机621的规格可以是120kW和540V。相位电压可以是383Vrms，相位功率可以是40kW，相位电流可以是104.7Arms，峰值电流为148A。每个变压器613可以是额定功率为20kW的单相变压器。DC电压输出可以是270VDC。
如上所述，每个相位转换器包括隔离块613，即隔离，以便防止在270VDC电源两端发生直流短路。如图6所示，通过使用单相变压器613，可以在每个相位转换器中提供隔离块613。变压器613将接收AC电压的一半和全部AC电流。因此，变压器613可以标称地额定为0.5每单位。也就是说，对于用三相发电机621操作的120kW转换器，需要三个20kVA变压器613。
图7A示出了H桥电路的串并联连接如何可以在操作期间通过开关引起DC电源的短路。
图7B示出了变压器613的使用如何提供防止图7A中所示的短路发生的隔离块613。
第一实施方案包括以变压器613之外的替代方式提供的隔离块613。例如，可以在每个相位转换器的第一H桥电路与第二H桥电路之间的连接路径中提供电容器布置结构。
通常的行业做法是对半导体进行降额并以其峰值额定值的大约50％来操作它们。电压降额对于下列方面而言是重要的：确保半导体不因宇宙射线而失效，以及确保半导体具有足够的裕度来承受可能由负载变化、故障和感应开关瞬态引起的动态电压偏移和瞬态。
图4所示的已知的两级转换器以540V的DC侧电压工作。由于半导体的降额，540VDC转换器将使用1200V的绝缘栅双极晶体管IGBT。第一实施方案的单级转换器的优点在于，它以270VDC的DC侧电压工作，因此可以使用600V IGBT。针对600V操作的半导体器件可以由较薄的硅或碳化硅薄片制造，并且具有比等效的1200V半导体器件低的导通状态电压降。因此，当使用具有较低额定值的部件时，传导损耗较低并且整个转换器更有效。600V半导体器件的开关损耗也可以低于1200V半导体器件的开关损耗。使用具有较低额定值的部件还可以降低成本。
对于诸如PM电机的发电机，AC电压可以优选地受到控制。发电机产生的反电动势(back EMF)，即内电压，取决于转子的旋转速度。因此，在转换器的端子处产生的AC电压可以改变，以便控制发电机的电流和转矩。
如图8所示，用于第一实施方案的每个相位转换器的有效AC侧电压取决于第一H桥电路和第二H桥电路中的每一个的AC端子601、602、622和623处的两个AC电压的总和。当每个H桥电路的AC电压彼此同相并且H桥电路以它们的最大AC与DC电压比(即最大调制指数)操作时，实现最大AC侧电压。
在已知的转换器中，可以通过控制/改变调制指数来控制AC侧电压。调制指数的控制/改变可以通过改变特定脉宽调制PWM模式(例如正弦PWM或空间矢量PWM)的接通和断开时间来执行。另选地，可以通过改变PWM模式来控制调制指数。
第一实施方案的转换器设计允许通过改变第一H桥电路和第二H桥电路的AC端子601、602、622和623上的AC电压之间的相位差来替代地或另外地实现AC侧电压控制。如图8所示，当引起电压相差的相移增加时，AC电压的总和的幅度减小。
第一实施方案包括对图6所示的电路设计的多个可能的修改，用于控制和改变第一AC电压(即第一H桥电路的AC端子601与602之间的AC电压)与第二AC电压(即第二H桥电路的AC端子622与623之间的AC电压)之间的相位差。例如，一个或多个移相器(诸如电控可变延迟线)可以被包括在第二H桥电路的第一AC端子623与变压器613之间以及第二H桥电路的第二AC端子622与变压器613之间。
通过相移来控制AC电压可以实现具有最小转换器切换和低谐波失真的宽范围的电压控制。例如，两个正弦电压波形可以被相移以及被相加，以产生较低幅度的正弦波形，而不改变开关模式。通过相移来控制AC电压可以用作已知技术(诸如PWM陷波)的替代或补充，以实现AC侧电压控制。
对于图4和图5中所示的已知转换器，通过相移来控制AC电压是不可能的，这些转换器需要引入具有显著陷波的电压来控制AC电压。这可能导致波形具有高的谐波含量，并且更高阶的谐波引起发电机中的额外电损耗，其形式为绕组中的铜损耗、叠片中的铁损耗以及永磁体中的涡流损耗。
除了用于控制AC侧上的电压的PWM和相移电压技术之外，与相位转换器的每个H桥电路相关联的PWM模式也可以是交错的。也就是说，切换的定时被改变。例如，对原本将在基本上相同的时间切换的开关进行控制，使得它们不在基本上相同的时间进行切换。交错可以减小在相位转换器两侧上的电压和/或电流的谐波分量。这种谐波的减小可使在DC侧滤波电容器中流动的波纹电流减小，并因此减小它们的额定值/大小。发电机621中的谐波电流也可减小，并且减少损耗和转矩脉动。
将固定的相移引入到开关定时中可消除AC和DC侧谐波。相位转换器的两个H桥电路可以以相对于彼此的限定相位角操作，使得某些谐波以反相位出现并因此彼此抵消。例如，对于在0和30度操作的两个H桥电路，第6次谐波对于一个通道出现在6×0度处，并且在第二通道中出现于6×30＝180度处。因此，不会出现第6次谐波。
第一实施方案包括对图6所示的电路设计的多种可能的修改，以便可实现切换的可变定时。例如，可以提供开关控制器，该开关控制器被布置成控制第一H桥电路中的开关603、604、605和606中的一个或多个和/或第二H桥电路中的开关607、608、609和610中的一个或多个的切换时间。开关控制器可以包括一条或多条电控可变延迟线。
第一实施方案的相位转换器的优点在于，它们可以适用于一系列应用，特别是可能需要比270VDC更高的DC电压源的应用。较高的电压要求可以通过相移来实现，并且不需要从根本上改变发电机和转换器的设计。
第一实施方案的相位转换器的另一个优点是它们具有改进的DC故障响应。提供发电机与DC网络之间的接口的转换器的问题在于，DC网络上的短路故障可能引起高电流流动穿过连接在每个晶体管两端的续流二极管。电流的幅度取决于发电机的内电压和发电机的内阻抗。发电机的已知设计通常具有0.5每单位的阻抗，使得当以额定速度操作并产生1.0每单位电压时，故障电流将为2.0每单位，即额定电流的两倍。
图6中所示的相位转换器均包括变压器613。如图9A和图9B所示，变压器613的阻抗使短路故障电流减小，因为它表现为与发电机621的内阻抗串联。减小的故障电流允许发电机621和相位转换器工作更长的时间段，直到故障被隔离。
附加的串联变压器阻抗允许系统被设计成具有大约0.5每单位的发电机内阻抗，但是具有在故障情况下过电流较低的优点。所使用的变压器613可以具有足够高的阻抗以减小故障电流的幅度，使得故障电流在半导体器件的额定值内。因此，减少/防止了由故障引起的任何损坏。
图10中示出了根据第二实施方案的转换器系统。根据第二实施方案的转换器系统与第一实施方案的转换器系统的不同之处在于，DC输出电压从270VDC增加到540VDC。
第二实施方案的转换器系统可以通过针对相位转换器中的每一个将H桥电路的串并联连接改变为H桥电路的串串联连接来实现。
第二实施方案包括如针对第一实施方案所述的相位转换器，差异包括：
-第一H桥电路的第一DC端子614不附接到第二H桥电路的第一DC端子615；
-第一H桥电路的第二DC端子616附接到第二H桥电路的第一DC端子615；
-每个相位转换器的DC电压输出的第一端子仅由第一H桥电路的第一DC端子614提供；以及
-每个相位转换器的DC电压输出的第二端子仅由第二H桥电路的第二DC端子617提供。
根据第二实施方案的转换器系统的发电机和其他部件在其他方面可以基本上如针对第一实施方案所描述的那样。
根据第一实施方案，通过改变已经为270VDC操作而构造的转换器系统的连接，可以容易地构造出第二实施方案的转换器系统。
实施方案还包括一种使用第一实施方案或第二实施方案的转换器系统来提供DC电源的方法。
第一实施方案和第二实施方案的发电机可由气体涡轮引擎驱动。特别地，第一实施方案和第二实施方案的发电机可由如之前参照图1至图3所述的气体涡轮引擎10驱动。气体涡轮引擎10可位于飞行器上。
实施方案包括对如上所述的技术的许多修改和变型。
例如，根据第一实施方案和第二实施方案的转换器可以用于任何应用中，并且不限于在飞行器上使用。实施方案的应用包括在诸如船的其他运载工具上提供电源，以及提供诸如用于工厂的电源的陆上应用。
应当理解，本发明不限于上述实施方案，并且在不脱离本文中描述的概念的情况下可进行各种修改和改进。除非相互排斥，否则任何特征可以单独使用或与任何其他特征组合使用，并且本公开扩展到并包括本文中描述的一个或多个特征的所有组合和子组合。

Claims (15)

1.一种用于将AC电压转换为DC电压的转换器，所述转换器包括：
第一H桥电路，所述第一H桥电路包括第一AC端子、第二AC端子、第一DC端子和第二DC端子，所述第一AC端子用于接收AC电压；
第二H桥电路，所述第二H桥电路包括第一AC端子、第二AC端子、第一DC端子和第二DC端子，所述第一AC端子用于接收AC电压；
隔离块，所述隔离块被布置在所述第一H桥电路的所述第二AC端子与所述第二H桥电路的所述第二AC端子之间；以及
所述转换器的DC电压输出，所述DC电压输出具有第一端子和第二端子；
其中：
所述DC电压输出的所述第一端子连接到所述第一H桥电路的所述第一DC端子和所述第二H桥电路的所述第一DC端子；并且
所述DC电压输出的所述第二端子连接到所述第一H桥电路的所述第二DC端子和所述第二H桥电路的所述第二DC端子。
2.一种用于将AC电压转换为DC电压的转换器，所述转换器包括：
第一H桥电路，所述第一H桥电路包括第一AC端子、第二AC端子、第一DC端子和第二DC端子，所述第一AC端子用于接收AC电压；
第二H桥电路，所述第二H桥电路包括第一AC端子、第二AC端子、第一DC端子和第二DC端子，所述第一AC端子用于接收AC电压；
隔离块，所述隔离块被布置在所述第一H桥电路的所述第二AC端子与所述第二H桥电路的所述第二AC端子之间；以及
所述转换器的DC电压输出，所述DC电压输出具有第一端子和第二端子；
其中：
所述第一H桥电路的所述第二DC端子连接到所述第二H桥电路的所述第一DC端子；
所述DC电压输出的所述第一端子连接到所述第一H桥电路的所述第一DC端子；并且
所述DC电压输出的所述第二端子连接到所述第二H桥电路的所述第二DC端子。
3.根据权利要求1所述的转换器，其中所述第一H桥电路包括：
所述第一H桥电路的第一开关，其中所述第一开关被布置在所述第一H桥电路的所述第一AC端子与所述第一H桥电路的所述第一DC端子之间；
所述第一H桥电路的第二开关，其中所述第二开关被布置在所述第一H桥电路的所述第一AC端子与所述第一H桥电路的所述第二DC端子之间；
所述第一H桥电路的第三开关，其中所述第三开关被布置在所述第一H桥电路的所述第二AC端子与所述第一H桥电路的所述第一DC端子之间；以及
所述第一H桥电路的第四开关，其中所述第四开关被布置在所述第一H桥电路的所述第二AC端子与所述第一H桥电路的所述第二DC端子之间；并且
其中所述第二H桥电路包括：
所述第二H桥电路的第一开关，其中所述第一开关被布置在所述第二H桥电路的所述第二AC端子与所述第二H桥电路的所述第一DC端子之间；
所述第二H桥电路的第二开关，其中所述第二开关被布置在所述第二H桥电路的所述第二AC端子与所述第二H桥电路的所述第二DC端子之间；
所述第二H桥电路的第三开关，其中所述第三开关被布置在所述第二H桥电路的所述第一AC端子与所述第二H桥电路的所述第一DC端子(615)之间；以及
所述第二H桥电路的第四开关，其中所述第四开关被布置在所述第二H桥电路的所述第一AC端子与所述第二H桥电路的所述第二DC端子之间。
4.根据权利要求3所述的转换器，其中所述第一H桥电路的所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关中的一者或多者包括晶体管和/或二极管；并且/或者
所述第二H桥电路的所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关中的一者或多者包括晶体管和/或二极管。
5.根据任一前述权利要求所述的转换器，其中所述第一H桥电路包括被布置在所述第一H桥电路的所述第一DC端子与所述第二DC端子之间的电容器；并且/或者
所述第二H桥电路包括被布置在所述第二H桥电路的所述第一DC端子与所述第二DC端子之间的电容器。
6.根据权利要求1所述的转换器，其中所述隔离块是变压器。
7.根据权利要求6所述的转换器，其中：
所述变压器的第一侧的第一端子连接到所述第一H桥电路的所述第二AC端子；
所述变压器的第一侧的第二端子连接到所述转换器的AC电压输入；
所述变压器的第二侧的第一端子连接到所述第二H桥电路的所述第二AC端子；并且
所述变压器的第二侧的第二端子连接到所述第二H桥电路的所述第一AC端子。
8.根据权利要求1所述的转换器，还包括一个或多个移相器；
其中，在使用中，在所述第一H桥电路的所述第一AC端子与所述第二AC端子之间存在第一AC电压；
在所述第二H桥电路的所述第一AC端子与所述第二AC端子之间存在第二AC电压；并且
所述一个或多个移相器被布置成控制所述第一AC电压与所述第二AC电压之间的相位差。
9.根据权利要求3或其任一项从属权利要求所述的转换器，还包括开关控制器；
其中，在使用中，所述第一H桥电路中的所述开关中的一个或多个和/或所述第二H桥电路中的所述开关中的一个或多个的切换时间取决于所述开关控制器。
10.一种用于根据AC电压来提供DC电压的转换器系统，所述转换器系统包括：
所述转换器系统的DC输出，所述DC输出具有第一端子和第二端子；以及：
多个根据权利要求1所述的转换器，
其中：
所述多个转换器中的每一个被布置成接收AC电压；
所述转换器系统的所述DC输出的所述第一端子连接到每个转换器的所述DC电压输出的所述第一端子；并且
所述转换器系统的所述DC输出的所述第二端子连接到每个转换器的所述DC电压输出的所述第二端子。
11.根据权利要求10所述的转换器系统，其中所述转换器系统还包括被布置在所述转换器系统的所述DC输出的所述第一端子与所述转换器系统的所述DC输出的所述第二端子之间的电容器。
12.一种DC电源，包括AC发电机和根据权利要求10所述的转换器系统，其中：
所述转换器系统所包括的转换器的数量与所述AC发电机的输出相位的数量相同；并且
所述转换器系统的每个转换器被布置成从所述AC发电机的不同输出相位接收AC电压。
13.根据权利要求12所述的DC电源，其中所述转换器系统所包括的转换器的数量是三个。
14.一种气体涡轮引擎系统，包括：
气体涡轮引擎；和
根据权利要求12所述的DC电源；
其中所述气体涡轮引擎被布置成驱动所述DC电源的所述AC发电机。
15.一种用于提供DC电源的方法，所述方法包括：
由根据权利要求1所述的转换器接收AC电压，或者由根据权利要求10所述的转换器系统接收AC电压；
根据每个所接收的AC电压来生成DC电压；以及
输出所产生的DC电压。
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